Efeito do tratamento térmico em aços inoxidáveis martensíticos
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Efeito do tratamento térmico em aços inoxidáveis martensíticos do
tipo 13Cr5Ni0,02%C
Instituto Federal do Ceará (IFCE) – Campus Maracanaú
Curso: Tecnologia em Manutenção Industrial - (2013.2)Aluna: Sylvielly Silva de Sousa
Disciplina: Tecnologia do MateriaisProfessor : Dr. Francisco Nélio
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• Martensita é uma fase metaestável, que resulta da transformação da austenita.
• O carbono permanece como uma impureza intersticial na martensita, por isso forma uma solução sólida supersaturada.
• Sua estrutura é TCC (Tetragonal de Corpo Centrado).
Introdução
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• Os aços inoxidáveis martensíticos apresentam boa resistência mecânica e à corrosão.
• O principal objetivo dos tratamentos térmicos de têmpera e revenimento para estes tipos de aços é melhorar essas características.
• Os aços inoxidáveis martensíticos do tipo 13Cr5Ni0,02%C são empregados na indústria química e de petróleo.
• O teor de carbono é menor nessa classe de aço, em relação à outros aços inoxidáveis convencionais. Em consequência disso, necessita da adição de elementos de liga como Ni.
• Com isso, as melhorias nas propriedades mecânicas e de corrosão estão ligadas à composição química e às temperaturas de revenimento do material.
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• Aço inoxidável martensítico tipo: 13%Cr-5%Ni-0,02%C
• Formato dos corpos de prova: cilíndrico
• Diâmetro dos corpos de prova: 50mm
• Comprimento dos corpos de prova: 250mm
• Análise de microestrutura: através de microscopia óptica
•
Efeitos do tratamento térmico nos aços inox martensíticos
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Tabela 1 - Composição química do aço inoxidável martensítico em (em %peso). Material analisado de acordo com a norma da ASMT A743-743-98.
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• Tabela 2 – Condições dos tratamentos térmicos empregados.
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Micrografia:
• Fig. 1a – Microestrutura constituída por matriz martensítica com tratamento de revenimento, resfriado ao ar e sem alívio de tensão.
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• Fig. 1b - Microestrutura constituída de matriz martensítica, com tratamento de revenimento, resfriamento em água sem alívio de tensão.
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Nas duas micrografias, pode-se observar que apesar de as duas amostras terem sido resfriadas em meios diferentes (fig. 1a ao ar e fig. 1b em água) suas microestruturas não sofreram modificações
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• Fig. 2 a - Microestrutura na condição de revenido, com resfriamento ao ar e com alívio de tensão.
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• Fig. 2 b - Microestrutura na condição de revenido, com resfriamento em água e com alívio de tensão.
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Com o alívio de tensões, pode-se observar nas microestruturas que a martensita encontra-se na forma de ripas. O meio em que cada amostra foi resfriada não influenciou na microestrutura.
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• Tabela 3 – Resultados de dureza do aço inoxidável martensítico, em Rockwell C.
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• Com relação aos resultados obtidos de dureza, as seções transversais e longitudinais não tiveram uma variação significativa.
• Na condição sem alívio de tensão, tanto o resfriamento ao ar quanto em água não influenciou na dureza do aço.
• Com o alívio de tensão, o valor de dureza foi menor em relação as amostras anteriores, devido a configuração da martensita na microestrutura, em forma de ripas.
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• Tabela 4 – Resultados obtidos através dos ensaios de tração.
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• Os ensaios de tração foram realizados nas condições A e C, por não ter sido observada uma variação significativa da microestrutura nem nos valores de dureza das amostras revenidas e resfriadas ao ar e em água.
• Com relação aos dados obtidos pelo o ensaio de tração, com o revenimento da martensita, houve um pequeno aumento da tenacidade e da ductilidade após o resfriamento.
• Não houve redução da resistência mecânica.
• A dureza elevada da martensita deve-se à área entre os contornos de cementita e da martensita, pois elas impedem a movimentação das discordâncias durante a deformação plástica.
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• Com base nesses resultados, as formas de resfriamento (seja ao ar ou em água) realizados no aço em questão não alterou sua microestrutura.
• O que pode alterar sua microestrutura são os procedimentos de alívio de tensões, o que consequentemente diminui a dureza do material, tornando-o mais dúctil.
• Os valores obtidos nos ensaios de tração quando realizado o alívio de tensões nas amostras, estão mais próximos dos valores recomendados pela norma.
Conclusões
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Eloy Strobel Filho, Alex Pereira de Lima, Neide Aparecida Mariano - Efeito do tratamento térmico na caracterização microestrutural e das propriedades mecânicas do aço inoxidável martensítico do tipo 13Cr5Ni0,02C - Revista Escola de Minas
William D. Callister Jr. – Ciência e Engenharia dos Materiais 8ª edição, 2012
Spectru Instrumental Científico Ltda. - Tratamento térmico dos aços: recozimento, revenido, têmpera e normalização
Pedro Müri – Uma breve revisão dos aços martensíticos e supermartensíticos utilizados na indústria de petróleo – Engenharia Metalúrgica e de Materiais – COPPE (UFRJ)
Referências Bibliográficas
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Obrigado pela atenção!